TMDC Nanoflakes dělá nový typ Fotosyntetická solárních článků

- Feb 18, 2017 -

Wolframu, diselenid nanoflakes mohou být použity pro chemickou konverzi oxidu uhličitého na oxid uhelnatý v iontové kapalině. Toto je nový nález z výzkumníků z University of Illinois v Chicagu, jehož "fotosyntézy" Přístroj pracuje pouze pomocí slunečního světla. Nový typ solárního článku může být použita pro odstranění uhlíku z atmosféry a výrobu paliva současně.


Elektrochemicky snižování emisí CO 2 by v zásadě mohla být dobrý způsob recyklace tohoto skleníkového plynu zpět do pohonných hmot. Stávající katalyzátory pro tuto reakci jsou příliš neefektivní.

Tým vedený Amin Salehi-Khojin   jak je tomu nyní testována účinnost třídy 2D materiálů s názvem přechodových kovů dichalkogenidů (TMDCs) jako katalyzátory pro tuto reakci. Výzkumníci spárování materiálů s iontovou kapalinou jako elektrolytu se dvěma komorami, tři elektrody elektrochemického článku.

Tungsten diselenid dělá umělý list

Zjistili, že wolfram diselenid byl nejlepší, a ve své nanoflake formě, překonala sypkých katalyzátory (ze stříbra, například) s faktorem 60. To bylo také nejméně dvakrát tak dobrý jako ostatní nanoflake sloučenin zkoumaných ve studii. To je také 20 krát levnější než stříbrného katalyzátoru.

Tým pak využil svou katalyzátor vybudovat umělý list skládá ze dvou křemíkových fotovoltaických článků triple-křižovatka rozměrech 18 cm2 do sklizně světla. Wolfram, diselenid a iontová kapalina tvořena katalyzátor katodu v buňce, zatímco oxid kobaltu v fosforečnanu draselného elektrolytu skládá anody.

Napodobuje proces fotosyntézy

"Tento umělý list napodobuje proces fotosyntézy," vysvětluje Salehi-Khojin. "Ve skutečném listu, CO 2, se převede na cukr, ale v našem listu je převeden do syntetického plynu." Syntézní plyn nebo syntetický plyn, je směs vodíku a oxidu uhelnatého, a to může být spálen přímo v plynových turbínách a syntézního plynu motory nebo přeměněn na naftu nebo jiné vysokou hustotou uhlovodíkových paliv, jako je nafta. Salehi-Khojin říká, že on a jeho kolegové mohou také konstruovat své katalyzátor přímo vyrábět cukr nebo jiné uhlovodíky.

Výzkumníci měří katalytickou aktivitu za každou aktivní místa na jejich umělé listu, kdy byla vystavena světlu 100 W / cm2. Jedná se o průměrné intenzity slunečního záření dopadajícího na zemský povrch. Syntézní plyn se vyrábí na katodě a volné kyslíkové a vodíkové ionty jsou vyráběny na anodě. Vodíkové ionty difundují přes membránu na stranu katody k účasti na redukční reakci CO 2.

Solární farmy

"Tato reakce byla 1000 krát lepší než měřena nanočástic stříbra a 60 krát lepší než naše předchozí práce provedené na hromadném sulfidu molybdeničitého," Salehi-Khojin říká nanotechweb.org. "A co víc, účinnost přeměny sluneční a paliva pro systém je 4,6%, což je o 2,5% oproti předchozím systémům."

Takové umělé listy mohly být použity k výrobě solární farmy vedle chemických a elektráren pro konverzi CO 2 ze spalin toků, které mají paliva při využití energie ze Slunce, dodává. "Tímto způsobem se může nejen sanaci CO 2, ale také uchovávat energii Slunce ve formě chemických vazeb, což je nejúčinnější způsob uložení této energie."

Illinois tým, hlásí svou práci v Science DOI: 10.1126 / science.aaf4767 s ays že nyní doufá škálovat svůj systém ve spolupráci s průmyslem a již podala žádost o prozatímní patent.


Dvojice:Vodivou Inkousty a vložte činnosti: Všechno se mění Další:IDTechEx výzkum nová zpráva o tištěné, organické, flexibilní elektronika